DE2155650A1 - Device for driving a passive element, e.g. a load, according to a certain law of motion - Google Patents

Device for driving a passive element, e.g. a load, according to a certain law of motion

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DE2155650A1 DE19712155650 DE2155650A DE2155650A1 DE 2155650 A1 DE2155650 A1 DE 2155650A1 DE 19712155650 DE19712155650 DE 19712155650 DE 2155650 A DE2155650 A DE 2155650A DE 2155650 A1 DE2155650 A1 DE 2155650A1
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Description

--'" Patentanwälte ^--·,...- '"Patent Attorneys ^ - ·, ...

Dipl. Ing. F.Weickmsnn, · · ■ ''· """*■Dipl. Ing. F.Weickmsnn, · · ■ '' · "" "* ■

üipi Ing.H.Waickmsr.n, Dipl.Ph.ys. Dr.K. Finckeüipi Ing.H.Waickmsr.n, Dipl.Ph.ys. Dr.K. Fincke

pipl. Ing. F. A. WoicScmann, Dipl. Chem. B. Huberpipl. Ing.F. A. WoicScmann, Dipl. Chem. B. Huber

8 München 27, flllohistr. 228 Munich 27, flllohistr. 22nd

. 3675-71 CA. 1'.1'."CIiOBII-1DS CITIlC^H, 117 a 157, Quai Andre Citroen. 3675-71 APPROX. 1'.1 '. "CIiOBII -1 DS CITIlC ^ H, 117 a 157, Quai Andre Citroen

Yen ri-oh fcung suli Antrieb eines passiven Elements, ζ „Β» einer 'iBBCy geraäso - einem* bestimmten -Bewegtmgsgeseta.Yen ri-oh fcung suli drive of a passive element, ζ "Β" of an 'iBBCy geraäso - a * specific movement set.

Me Erfindung betrifft eine Vorriehering ::u-;iMe invention relates to a Vorriehering :: u-; i

Antrieb eines passiven Elements geraäss einem-bestimmten Bowcgun^ü^esexz mit Antriebsmitteln zur Verschiebung des passive*! "Elen.oi'ittj Programm!ermitteln zur Vorgabe eines theoretischen Bev.'cffui'j^Grcr.atzes des passiven Elements, Detektomiitteln ?.xa: Jectstell'un«; der theoretischen Bewegung sowie mit Detektormitteln -jur Pes fjsto 11"1Jng der wirklichen Bewegung, ν ei-vvleichsmitteln« Vielehe ein 'Signal liefern, welches von dem Unterschied zwischen den von dem Detektorraitteln festgestellten theoretischen be sw. wir!; τ ich en 3f:v.'ü ganzen abhängt, und für dieses Signal Grapfiiidlichen Mitteln, Vielehe die Antriebsmittel so steuern, dass diese in eines solchen Sinn, wirken, dass der festgestellte Untersohier] swicohon ihn. t.iK;v:~'etischen und den viirklkichen B£-.vegUii'j;e.n vc-.r-Drive a passive element according to a certain Bowcgun ^ ü ^ esexz with drive means for shifting the passive *! "Elen.oi'ittj program! Determine for the specification of a theoretical Bev.'cffui'j ^ Grcr.atzes of the passive element, detection means ? .Xa: Jectstell'un«; the theoretical movement as well as with detector means -jur Pes f jsto 11 " In the real movement, ν ν τ i en 3f: v.'ü depends on the whole, and for this signal graphical means, many marry the drive means so that they act in such a way that the ascertained underso] swicohon him. t.iK; v: ~ 'etic and the viirklkichen B £ -.vegUii'j; en vc-.r-

209822/öeOS BAD ORIGINAL209822 / öeOS BAD ORIGINAL

- 2 - 3675-71- 2 - 3675-71

Die Erfindung betrifft insbesondere, wennThe invention particularly relates when

aber auch nicht ausschliesslich, eine Vori-ichtung für den Antrieb eines passiven Elements bedeutender Masse von grössenordnungsmässig einigen Tonnen über eine verhältnismässig grosse Strecke von grössenordnungsonässig einigen Metern in einer ziemlich lurzen Zeit von grössenordnungsmässig einigen Sekunden»but also not exclusively, a device for the drive a passive element of significant mass of the order of magnitude a few tons over a relatively large distance of the order of a few meters in a fairly large distance short time of the order of a few seconds »

Die Erfindung bezweckt, diese VorrichtungThe invention aims at this device

insbesondere so auszubilden, dass sie dem passiven Element Beschleunigungen erteilt, welche unter einem gegebenen Wert liegen, und dass sie die Stillsetzung des passiven Elements mit grosser Genauigkeit bewirkt.in particular to train them in such a way that they accelerate the passive element granted, which are below a given value, and that they stop the passive element with greater Causes accuracy.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Antrieb.The drive device according to the invention.

eines passiven Elements der obigen Art ist dadurch gekennzeichnet, dass die Detektormittel zu einem einzigen Apparat mit zwei mechanischen Gliedern zusammengefasst sind, welche sich unter der Wirkung von hierfür vorgesehenen Verbindungsmitteln gemäss Bewegungsgesetzen bewegen, welche bis auf einen Faktor das theoretische bezw-wirkliche Bewegungsgesetz wiedergeben, und dass die Vergleichsmittel unmittelbar für den Unterschied zwischen den diesbezüglichen Stellungen der beiden mechanischen Glieder empfindlich sind·und aus zwei starr an je einem der mechanischen Glieder befestigten Teilen bestehen.a passive element of the above kind is characterized by that the detector means are combined into a single apparatus with two mechanical members, which are located under the Effect of fasteners provided for this purpose in accordance with the laws of motion move, which reproduce the theoretical or actual law of motion up to one factor, and that the Comparison means immediately sensitive to the difference between the relevant positions of the two mechanical links are · and of two rigid to one of the mechanical Links attached parts exist.

Falls die Bewegung des passiven Elements eineIf the movement of the passive element is a

Translationsbewegung ist, führen die beiden mechanischen Glieder des die Vergleichsmittel bildenden Apparats eine Translationsbewegung gegeneinander aus. Is a translational movement, the two mechanical members of the apparatus forming the comparison means perform a translational movement with respect to one another.

In dem soeben betrachteten Fall wird zweck-In the case just considered, purposeful

mässig das eine mechanische Glied durch eine Muffe gebildet, während das andere durch einen in dieser Muffe gleitenden Stab gebildet wird, wobei die Vergleichsmittel vorzugsweise durch einen Differentialtransformator gebildet werden, dessen Kern mit einem der mechanischen Glieder, z.B. dem Stab, und die Wicklung sowie das Gestell des Transformators mit dem anderen Glied, z.B. der Muffe, fest verbunden sind.moderately the one mechanical link formed by a sleeve, while the other by a rod sliding in this sleeve is formed, wherein the comparison means are preferably formed by a differential transformer, the core of which with one of the mechanical links, e.g. the rod, and the winding and frame of the transformer with the other link, e.g. the socket, are firmly connected.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert. .The invention is explained below by way of example with reference to the drawing. .

- 3 - 3675-71 '- 3 - 3675-71 '

Pig.l ist ein Gesamtschema einer erfindungsgemässen Vorrichtung.Pig.l is an overall scheme of an inventive Contraption.

Pig.2 zeigt das theoretische und das wirkliche Bewegungsgesetz.Pig.2 shows the theoretical and the real Law of motion.

Die in Pig.l dargestellte Vorrichtung zumThe device shown in Pig.l for

Antrieb eines passiven Elements 1 gemäss einem bestimmten Bewegun.prsgesetz umfasst Antriebsmittel 2 zum Antrieb des passiven Elements, Programmiermittel 3 zur Vorgabe eines theoretischen Bewe>nine;sgesetzes, Detektormittel 4 zur Peststellung der theoretischen Bewegung sowie Detektormittel 5 zur Peststellung der wirklichen 3ewegung, Vergleichsmittel 6 zur Lieferung eines von dem Unterschied zwischen der theoretischen Bewegung und der wirklichen Bewegung abhängenden Signals, und für dieses Signal empfindliche tittel 7, welche die Antriebsmittel 2 so steuern, dass diese auf die Bewehrung des passiven Elements in einem oinn einwirken, welcher den festgestellten Unterschied zwischen der theoretischen Bewegung und der wirklichen Bewegung verringert.Drive a passive element 1 according to a certain law of motion comprises drive means 2 for driving the passive element, programming means 3 for specifying a theoretical one Movement law, detector means 4 for setting the theoretical movement and detector means 5 for setting the real 3movement, comparison means 6 for providing one of the difference between the theoretical movement and the real one Movement-dependent signal, and means 7 sensitive to this signal, which control the drive means 2 so that these act on the reinforcement of the passive element in an oinn, which diminishes the observed difference between theoretical motion and actual motion.

Das passive Element ist schematisch strichpunktiert dargestellt und kann durch eine beliebige Last gebildet werden, z.B. einen waagerecht zu verschiebenden Tisch. Das pnsüive Element ist durch einen Lenker 8 mit einem unter einer Zahnstange 10 vorsnringenden Teil 9 in Porm eines parallelenipedischen Hechtecks verbunden. Hydraulische Arbeitszylinder 11a, llb_ dienen mit dem freien Ende ihrer Kolben-stange als Anschlag für -;en Vorsnrung 9 am Hubende der Last 1 und der ZahnstangeThe passive element is shown schematically in dash-dotted lines and can be formed by any load e.g. a table that can be moved horizontally. The pnsüive element is through a handlebar 8 with one under one Rack 10 vorsnringenden part 9 in Porm of a parallelenipedischen Pike-corner connected. Hydraulic working cylinders 11a, 11b_ serve with the free end of their piston rod as a stop for -; en number 9 at the end of the stroke of load 1 and the rack

Diese Arbeitszylinder lla, 11Tb können auch als Dämpfer dienen, falls ein Bruch der Sannstange 10 zwischen der Zone der Befestigung der Last 1 an der Zahnstange und der Zone des Antriebs dieser letzteren durch die Antriebsmittel 2 auftritt.These working cylinders lla, 11Tb can also be used as Dampers are used in the event that the tension rod 10 breaks between the zone where the load 1 is attached to the rack and the zone the driving of the latter by the driving means 2 occurs.

Die Antriebsmittel 2 umfassen ein mit der Zahnstange 10 in Sinrriff stehendes Zahnrad 12 und einen hydraulischen.. kotor 13, welcher das Zahnrad 12 in Umdrehung versetzt und durch eine Servopümpe 14 in einem geschlossenen Strömungskreis gespeist wird. Zwischen den beiden sich-zwischen der Servopümpe und*dem" "" Motor erstreckenden Zwei-ren des: ^trömu'nfrskreises sind Sicherheitsventile 15 zur Verhinderung'von Uberdrückeii ih"'diesen"kreis"'The drive means 2 comprise a gear 12 which is in mesh with the rack 10 and a hydraulic motor 13 which sets the gear 12 in rotation and is fed by a servo pump 14 in a closed flow circuit. Between the two-between the Servopümpe and the * """motor extending Two-ren of: ^ trömu'nfrskreises safety valves 15 to prevent 'of Uberdrückeii ih"' this "circular"'

- 4 - 3675-71- 4 - 3675-71

vorgesehen. Die Servopumpe 14 wird von einem Elektromotor 16 angetrieben.intended. The servo pump 14 is driven by an electric motor 16 driven.

Der Zylinderinhalt der Servopumpe 14 kann durch Betätigung eines (schematisch dargestellten) SteuermittelsThe cylinder content of the servo pump 14 can be controlled by actuating a control means (shown schematically)

17 geregelt werden. Einer Veränderung des Zylinderinhalts der Pumpe 14 entspricht eine Änderung der Geschwindigkeit des Motors 13 und somit eine Änderung der Geschwindigkeit, der Last 1.17 are regulated. A change in the cylinder content of the pump 14 corresponds to a change in the speed of the engine 13 and thus a change in speed, load 1.

Die Programmiermittel 3 enthalten im wesentlichen einen Nocken 18, dessen (nicht sichtbares) Profil gemäss dem theoretischen Bewegungsgesetz bestimmt ist. Der Nocken 18 fc ist an einer zu seiner Ebene senkrechten, von einem Gleichstrommotor 20 in Umdrehung versetzten Achse 19 angebracht. Die Übertragung der Drehbewegung des Motors 20 auf die Achse 19 erfolgt mittels eines Treibriemens 21, welcher eine zu der Welle desMotors 20 parallele Welle 22 antreibt.The programming means 3 essentially contain a cam 18, the (invisible) profile of which is determined according to the theoretical law of motion. The cam 18 fc is on a plane perpendicular to its plane, of a direct current motor 20 offset in rotation axis 19 attached. The rotary movement of the motor 20 is transmitted to the axis 19 by means of a drive belt 21 which is one to the shaft of the motor 20 parallel shaft 22 drives.

Die Bewegung wird über eine Brems- und Kupplungsanordnung 23 von der Welle 22 auf die Einganswelle 24 eines Schneckengetriebes 25 übertragen. Das Schneckenrad des Getriebes 25 ist auf der zu der Achse 22 und zu der Welle des Motors 20 senkrechten Achse 19 befestigt. An dem Ausgang der Anordnung 23 und dem Eingang des Schneckengetriebes 25 ist ein Schwungrad 26 zur Verbesserung der Konstanz der Drehzahl der Welle 19 vorgefc sehen. Die Konstanz der Drehzahl des Motors 20 wird durch eine " (nicht dargestellte) Vorrichtung zur Drehzahlsteuerung mit einer Tachometerdynamo 20a. gewährleistet. Die Programmiermittel 3 sind so ausgebildet, dass einer halben Umdrehung des Nockens 18 ein "Hingang" der Last 1 und der nächsten halben Umdrehung des ITockaosThe movement is transmitted from the shaft 22 to the input shaft 24 of a worm gear 25 via a brake and clutch arrangement 23. The worm wheel of the gear 25 is mounted on the axis 19 perpendicular to the axis 22 and to the shaft of the motor 20. At the output of the arrangement 23 and the input of the worm gear 25, a flywheel 26 is provided to improve the constancy of the speed of the shaft 19 see fc . The constancy of the speed of the motor 20 is ensured by a “device for speed control (not shown) with a tachometer dynamo 20a Turn of the ITockaos

18 der "Rückgang" der Last entspricht.18 corresponds to the "decrease" in the load.

Es sind Mittel vorgesehen, welche die Stillsetzung der Drehung des Nockens 18 zwischen jedem Hingang und Rückgang bewirken. Diese Mittel umfassen eine an einer zu der Achse 19 gleichachsigen Muffe vorgesehene Erhebung 27 und paarweise zusammengefasste Kontakte 28jä, 28b, 29a, 29b, wobei die beiden Kontaktgruppen in Bezug auf das Zentrum der Bahn der Erhebung 27 einander diametral gegenüberliegen.Means are provided which stop the rotation of the cam 18 between each opening and Cause decline. These means comprise an elevation 27 provided on a sleeve coaxial with the axis 19 and contacts 28jä, 28b, 29a, 29b combined in pairs two contact groups with respect to the center of the path of the elevation 27 are diametrically opposite one another.

Diese Kontakte können von der Erhebung 27 betätigt werden, wenn der Nocken 18 in eine entweder dem EndeThese contacts can be actuated by the bump 27 when the cam 18 is in either the end

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- 5 - 3675-71- 5 - 3675-71

eines Hingangs oder dem Ende eines Rückgangs entsprechende Stellung kommt. Die Abstellung der Drehung des Nockens 18 erfolgt durch Auskupplung der Anordnung 23 und durch die allmähliche Entregung der Bremse derselben.position corresponding to a decline or the end of a decline comes. The rotation of the cam 18 is stopped by disengaging the assembly 23 and gradually de-energizing the brake of the same.

Die Detektormittel 4 bezw.5,zur Feststellung der theoretischen bezw.der wirklichen Bewegung sind zu einem einzigen Apparat 30 mit zwei mechanischen Gliedern 31, 32 zusammengefasst, welche sich unter der Wirkung von Verbindungsmitteln 33 oder 38, 39 gemäss Bewegungsgesetzen bewegen, welche bis auf einen !Faktor die Gesetze der theoretischen bezw.der wirklichen Bewegung wiedergeben.The detector means 4 and 5, respectively, for determining the theoretical and the real movement are one single apparatus 30 with two mechanical members 31, 32 combined, which are under the action of lanyards 33 or 38, 39 move according to laws of motion, which up to to one! factor reproduce the laws of theoretical and real motion.

Das mechanische Glied 31 wird durch einenThe mechanical member 31 is through a

zylindrischen Stab gebildet, welcher an einem Ende mit einer an dem Nocken 18 rollenden Rolle 33 versehen ist. Die Rolle bildet das Verbindungsmittel zwischen dem Glied 31 und dem Nocken 18. Die Rolle gibt unmittelbar das durch den Nocken eingeführte Bewegungsgesetz wieder. Man kann also sagen, dass der Faktor, welchen die Rolle 33 für das theoretische Bewegungsgesetz einführt,gleich eins ist· Das Glied 31 ist ausserdem auf seiner Aussenwand mit einer Erhebung 34 versehen, deren Zweck weiter unten erläutert ist.formed cylindrical rod which is provided at one end with a roller 33 rolling on the cam 18. The role forms the connecting means between the link 31 and the Cam 18. The roller directly reproduces the law of motion introduced by the cam. So you can say that the factor which the role 33 introduces for the theoretical law of motion is equal to one · The link 31 is also open its outer wall is provided with an elevation 34, the purpose of which is explained below.

Das mechanische Glied 32 wird durch eineThe mechanical member 32 is through a

einen Teil des Stabes 31 umgebende Muffe gebildet, in welcher der Stab gleitet. Zwischen dem Stab 31 und der Muffe 32 sind Kugeln.35 zur Verringerung der Reibung zwischen diesen beiden Gliedern bei ihrer gegenseitigen Bewegung vorgesehen. Die Muffe 32 kann in Richtung ihrer A^-chse gleiten, welche lotrecht und zu der Drehachse 19 des Nockens 18 senkrecht liegt. Eine Feder 36 verbindet die Muffe 32 mit dem Stab 31, um das Gewicht des Stabes 31 teilweise auszugleichen, wenn sich dieser in der Richtung der Achse der Muffe 32 bewegt. Zwei in der Muffe 32 vorgesehene, in der A-chsrichtung derselben voneinander entfernte Kontakte 37a, 37b_ sind so angeordnet, dass sie von der Erhebung 34 betätigt werden, wenn die Relativbewegung der Glieder 31 und 32 einen vorbestimmten Wert übersteigt. Bei Betätigung eines dieser Kontakte durch die Erhebung 34 erfolgt eine Auskupplung in der Anordnung 23, und der Nocken 18 kann nicht in Umdrehung versetzt werden.a part of the rod 31 surrounding sleeve is formed in which the rod slides. Between the rod 31 and the sleeve 32 are Balls. 35 to reduce the friction between these two Limbs provided in their mutual movement. The sleeve 32 can slide in the direction of its A ^ axis, which is perpendicular and to the axis of rotation 19 of the cam 18 is perpendicular. A spring 36 connects the sleeve 32 to the rod 31 to support the weight of the To partially compensate for the rod 31 when it moves in the direction of the axis of the sleeve 32. Two provided in the sleeve 32, spaced apart in the axial direction thereof Contacts 37a, 37b_ are arranged so that they are from the survey 34 are actuated when the relative movement of the members 31 and 32 exceeds a predetermined value. When you press one of these Contacts through the elevation 34 are disengaged of assembly 23, and cam 18 cannot be set in rotation.

209822/0605209822/0605

- β - 3675τ7Γ- β - 3675τ7Γ

Die Verbindungsmittel, welche der Muffe 32The connecting means which the sleeve 32

ein bis auf einen Paktor aus dem wirklichen Bewegungsgesetz abgeleitetes Bewegungsgesetz erteilen, umfassen einen von der Muffe 32 getragenen, radial an der Aussenfläche derselben vorspringenden Finger 38 sowie eine mit dem Zahnrad 12 gekuppelte, mit dem Finger 38 zusammenwirkende Schnecke 39.one derived from the real law of motion except for one factor Grant motion law, include one carried by the sleeve 32, protruding radially on the outer surface of the same Finger 38 as well as a worm 39 which is coupled to the gear wheel 12 and interacts with the finger 38.

Die Bewegungen der Muffe 32 sind somit zu denen der Last 1 proportional, und da im allgemeinen die Amplitude der Bewegungen der Last 1 mehrere Meter erreichen kann, ist das Verhältnis zwischen den wirklichen Bewegungen der Last 1 und den Bewegungen der Muffe 32 grosser als eins.The movements of the sleeve 32 are thus proportional to those of the load 1 and, in general, the amplitude of the movements of load 1 can reach several meters, the ratio between the actual movements of load 1 is and the movements of the sleeve 32 greater than one.

Die Vergleichsmittel 6 sind unmittelbar fürThe comparison means 6 are immediate for

den Unterschied zwischen den Stellungen der Glieder 31 und 32 empfindlich· Diese Vergleichsmittel 6 bestehen aus zwei an dem Glied 31 bezw.32 befestigten Teilen 6a, 6b_. Die Vergleichsmittel 6 werden vorzugsweise^ durch einen Differentialtransformator gebildet, wobei der Teil 6a der Mittel 6 durch den Kern des Differentialtransformators und der Teil 6b_ durch die Wicklung und das Gestell des Transformators gebildet werden* Der Kern 6a. wird von einem Halter 40 getragen, welcher parallel zu der grosseh Abmessung des Stabes 31 liegt und fest mit diesem verbunden ist. Der Halter 40 tritt durch eine hierfür in einem geschlossenen Ende der Muffe 32 vorgesehene Öffnung 41·the difference between the positions of links 31 and 32 sensitive · These comparison means 6 consist of two parts 6a, 6b_ fastened to the link 31 and 32 respectively. The means of comparison 6 are preferably ^ through a differential transformer formed, the part 6a of the means 6 through the core of the differential transformer and the part 6b_ through the winding and the frame of the transformer are formed * The core 6a. is carried by a holder 40 which lies parallel to the large dimension of the rod 31 and is firmly connected to it is. The holder 40 passes through a for this purpose in one opening 41 provided at the closed end of the sleeve 32

Die Primärwicklung des Differentialtransfor-The primary winding of the differential transformer

mators wird von einer Konstantspannungsquelle 42 mit Gleichstrom gespeist, welcher durch einen Modulator 43 in Wechselstrom verwandelt wird» Der Sekundärkreis des Differentialtransformators hat eine Mittelanzapfung und ist an einen Demodulator 44 angeschlossen, welcher an seinem Ausgang ein Gleichspannungssignal ergibt, dessen Amplitude von dem Unterschied zwischen der Stellung des Kerns 6a. und der Ruhestellung desselben abhängt und vorzugsweise zu diesem proportional ist.Das aus dem Differentialtransformator kommende Signal wird durch einen Vorverstärker 45 und einen Verstärker 46 verstärkt. Diese Verstärker werden mit Gleichstrom von einem mit Wechselstrom gespeisten Gleichrichter 47 gespeist· Ein Regelpotentionmeter 48 gestattet, aus einer Gleichspannungsquelle 49 einen regelbaren Bezugspegel für diemators is from a constant voltage source 42 with direct current fed, which is converted into alternating current by a modulator 43 »The secondary circuit of the differential transformer has a center tap and is connected to a demodulator 44, which has a DC voltage signal at its output whose amplitude depends on the difference between the position of the core 6a. and the rest position of the same depends and is preferably proportional to this. That from the differential transformer incoming signal is amplified by a preamplifier 45 and an amplifier 46. These amplifiers come with Direct current fed by a rectifier 47 fed with alternating current · A regulating potentiometer 48 allows a DC voltage source 49 a controllable reference level for the

20 9822/060 520 9822/060 5

- 7 - 3675-71- 7 - 3675-71

den Eingang des Verstärkers 46 beaufschlagenden Signale zu "bilden. Ein zweites Potentiometer 50, dessen Stellung durch die Mittel 17 zur Einstellung des Zylinderinhalts der Pumpe 14 bestimmt wird, liefert am Eingang des Verstärkers 46 ein Rückkopplungssignal, welches sich von dem aus dem Vorverstärker 45 kommenden Signal abzieht.the input of the amplifier 46 applied to signals ". A second potentiometer 50, the position of which is determined by the Means 17 for setting the cylinder content of the pump 14 is determined, supplies a feedback signal at the input of the amplifier 46, which is subtracted from the signal coming from the preamplifier 45.

Die fur das aus dem Verstärker 46 kommendeThe one for the one coming out of the amplifier 46

verstärkte Signal empfindlichen Mittel 7 werden im wesentlichen durch ein Servoventil 51 gebildet, dessen Wicklung 51a mit dem aus dem Verstärker 46 kommenden Signal beaufschlagt wird. Die Wicklung 51a steuert die Bewegungen eines Tauchkolbens 51b_.amplified signal-sensitive means 7 are essentially formed by a servo valve 51, the winding 51a with the The signal coming from the amplifier 46 is applied. the Winding 51a controls the movements of a plunger 51b_.

Das Servoventil 51 steuert mittels einerThe servo valve 51 controls by means of a

Druckflüssigkeitsquelle 52 die Bewegungen eines Kolbens 53a eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders 53· Es sind nur die Speiseleitungen dieses Arbeitszylinders 53 dargestellt. Der Kolben 53a. steuert die Verschiebungen der Mittel 17 zur Einstellung des Zylinderinhalts der Servopumpe 14·Pressure fluid source 52 the movements of a piston 53a of a double-acting working cylinder 53 · There are only those Feed lines of this working cylinder 53 are shown. The piston 53a. controls the displacements of the adjustment means 17 of the cylinder content of the servo pump 14

Es können Kontakte 54.a, 54b_ vorgesehen werden,Contacts 54.a, 54b_ can be provided,

welche das Ende eines Hingangs oder Rückgangs der Zahnstange 10 feststellen und z.B. bei einer Benutzung der Vorrichtung in einem Arbeitsspiel den nächsten Arbeitsgang zulassen.which determine the end of a downward or downward movement of the rack 10 and, for example, when using the device in one Allow work cycle to proceed to the next work cycle.

In Fig.2 stellt die vollausgezogene Kurve T das durch den ,Nocken 18 gesteuerte Gesetz der Bewegung des Gliedes 31 dar. Dies ist bis auf einen Paktor das bereits erwähnte theoretische Beweenngsgesetz. Die Strecke je ist als Ordinate und die Zeit ;fc als Abszisse aufgetragen. Die gestrichelte Kurve R stellt das entsprechende Bewegungsgesetz des Organs 32 dar, welches bis auf den gleichen Paktor wie bei der theoretischen Bewegung dem Gesetz der wirklichen Bewegung des passiven Elements 1 entsioricht*In FIG. 2, the fully drawn curve T represents the law of movement of the controlled by the cam 18 Link 31 represents. Except for one factor, this is what has already been mentioned theoretical law of motion. The distance each is as the ordinate and the time; fc plotted as the abscissa. The dashed Curve R represents the corresponding law of motion of the organ 32, which except for the same factor as in the theoretical Movement the law of the real movement of the passive Elements 1 declaration *

Die obige Vorrichtung arbeitet folgendermassen: The above device works as follows:

Die Anordnung ist betriebsbereit, wenn dieThe arrangement is ready for use when the

verschiedenen elektrischen und elektronischen Vorrichtungen unter Spannung stehen und die hydraulischen Vorrichtungen mit Druckmittel gespeist werden. Wenn der Hocken 18 in einer theoretisch einem Ende eines Hingangs oder Rückgangs des passiven EIe-various electrical and electronic devices are energized and the hydraulic devices with Pressure medium are fed. If the squat 18 in a theoretically an end to a decline or decline of the passive egg

2 0 98 22/0 60S2 0 98 22/0 60S

- 8 - 3675-71- 8 - 3675-71

ments 1 entsprechenden Stellung stillsteht, betätigt man das Regelpotentiometer 48 so, dass die Förderleistung der Servopumpe 14 null ist, ,wenn das passive Element 1 und die Zahnstange 10 eine wirkliche Stellung einnehmen, welche der theoretischen durch den Nocken vorgegebenen Stellung entspricht.ments 1 is stopped, the control potentiometer is operated 48 so that the delivery rate of the servo pump 14 is zero when the passive element 1 and the rack 10 have a take up real position, which corresponds to the theoretical position given by the cam.

"Der Kern 6a des Differentialtransformators 6b kann· nämlich, wenn sich das passive Element 1 am Hubende eines Hingangs oder Rückgangs befindet und der Nocken 18 in der diesem Hubende entsprechenden Stellung stillsteht, eine Stellung einnehmen, in welcher die Spannung am Ausgang des Differentialtransformators nicht vollständig null ist. Das Potentiometer 4-8 ermöglicht die Berichtigung dieser z.B. von Herstellungstoleranzen herrührenden Abweichung."The core 6a of the differential transformer 6b can assume a position in which the voltage at the output of the differential transformer is not completely if the passive element 1 is at the end of the stroke of an upward or downward movement and the cam 18 is stationary in the position corresponding to this end of the stroke The potentiometer 4-8 enables this deviation, for example due to manufacturing tolerances, to be corrected.

Die Drehbewegung des Nockens 18 wird dannThe rotational movement of the cam 18 is then

durch die Inbetriebsetzung des Motors 20 und der Anordnung 23 eingeleitet, und die Rolle 33 bewegt sich in einer zu der Drehachse 19 des Nockens 18 senkrechten Richtung nach dem in Pig.2 dargestellten Bewegungsgesetz I» Der Stab 31 folgt der Bewegung der Rolle 33· Der Kern Ga dear Differentialtransformators bewegt sich also aus der Stellung, welche er im Ruhezustand einnahm, und in welcher nach Einstellung des Potentiometers 48 die Förderleistung der Servopumpe 14 null war. Diese Bewegung des Kerns 6a. gegenüber der Wicklung 6b_ erzeugt am Ausgang des Differentialtransformators 6 ein Signal, welches nach Vorverstärkung und Ver-Stärkung die Y/icklung 51a des Elektroventils 51 erregt.initiated by the start-up of the motor 20 and the arrangement 23, and the roller 33 moves in a direction perpendicular to the axis of rotation 19 of the cam 18 according to the law of motion shown in Pig.2. The rod 31 follows the movement of the roller 33 · Der Kern Ga dear differential transformer thus moves from the position which it assumed in the idle state, and in which, after setting the potentiometer 48, the delivery rate of the servo pump 14 was zero. This movement of the core 6a. opposite the winding 6b_ generates a signal at the output of the differential transformer 6 which, after preamplification and amplification, excites the winding 51a of the electrovalve 51.

Der Kern 51b desselben verschiebt sich in eirem solchen Sinn, dass der durch die Öffnung des Elektroventils 51 mit Druckmittel gespeiste Arbeitszylinder 53 eine Zunahme der Forderleistung der Pumpe 14 bewirkt.The core 51b thereof moves in eirem such a sense that the current supplied through the opening of the electric valve 51 with pressure medium working cylinder 53 causes an increase in the pump Forderleistung fourteenth

Der hydraulische Motor 13 wird dann mit Druckmittel gespeist und treibt über das Zahnrad 12 und die Zahnstange 10 die Last 1 an·The hydraulic motor 13 is then fed with pressure medium and drives via the gear wheel 12 and the rack 10 the load 1 on

Das Zahnrad 12 treibt ferner die Schnecke 39The gear 12 also drives the worm 39

an, welche eine Verschiebung der Muffe 32 in einem solchen Sinn bewirkt, dass die Verse—hiebung des Kerns 6sl gegenüber der Wicklung 6b abnimmt. Wenn z.B.der Kern 6ja in Fig.l nach oben verschoben wird, bewegt sich die Muffe 32 ebenfalls nach oben.which causes a displacement of the sleeve 32 in such a way that the offset of the core 6sl with respect to the winding 6b decreases. If, for example, the core 6ja in Fig. 1 is shifted upwards the sleeve 32 also moves upwards.

209822/06(TB209822/06 (TB

-9- ■ 3^*55650-9- ■ 3 ^ * 55650

Infolge der durch das Potentiometer 50 amAs a result of the potentiometer 50 am

Eingang des Verstärkers "46 eingeführten Rückkopplung entspricht einem Signal gegebener Amplitude,"welches aus dem Vorverstärker 45 kommt und von einer gegebenen Spannung am Ausgang des Differentialtränsformators '6 herrührt, eine Stellung des Kolbens 53a und ein bestimmter Wert der Förderleistung der Pumpe 14·Input of the amplifier "46 corresponds to the feedback introduced a signal of given amplitude, "which comes from the preamplifier 45 and comes from a given voltage at the output of the differential transformer '6, a position of the piston 53a and a certain value of the delivery rate of the pump 14

Bis dieser Wert der Förderleistung erreichtUntil this value of the delivery rate is reached

•wird, lässt die durch das Potentiometer 50 eingeführte Rückkopplung am Eingang des Verstärkers 46 ein Signal mit einer von null verschiedenen Amplitude bestehen, welches das Elektroventil 51 offenhält. Dieses schliesst sich in dem Augenblick, in welchem der gewünschte Wert erreicht wird und die Rückkopplung des Potentiometers 50 das aus dem Vorverstärker 45 kommende Signal zu null macht. Die Förderleistung der Pumpe 14 wird durch das aus dem Vorverstärker 45 kommende Signal gesteuert.• leaves the feedback introduced by potentiometer 50 at the input of amplifier 46 a signal having a zero different amplitudes, which the solenoid valve 51 keeps open. This closes at the moment when the desired value is reached and the feedback of the potentiometer 50 makes the signal coming from the preamplifier 45 zero. The delivery rate of the pump 14 is made by the the preamplifier 45 incoming signal is controlled.

Wenn sich die Rolle 33 und der Stab 3I mitWhen the roller 33 and the rod 3I with

konstanter Geschwindigkeit bewegen, was in Fig.2 dem geradlinigen Abschnitt der Kurve T entspricht, bewegt sich die Muffe 32 mit der gleichen Geschwindigkeit, der Abstand zwischen der Muffe 32 und dem Stab 31 hat sich jedoch um den in Pig.2 dargestellten Wert d geändert, welcher erforderlich ist, damit am Ausgang des Differentialtränsformators 6 ein der geeigneten Förderleistung der Pumpe 14 entsprechendes Signal vorhanden ist.move at constant speed, what in Fig.2 the straight line Corresponding to the portion of the curve T, the sleeve 32 moves at the same speed, the distance between the sleeve 32 and the rod 31 has, however, changed by the value d shown in Pig. 2, which is required so that at the output of the Differentialtränsformators 6 a suitable delivery rate the pump 14 corresponding signal is present.

Im Übergangszustand, d.h. wenn die Rolle 33In the transition state, i.e. when the roller 33

eine Beschleunigung odeir eine Verzögerung erfährt, was in Pig.2 den gebogenen Abschnitten der Kurve T entspricht, nimmt das Signal am Ausgang des Differentialtransformators 6 zu oder ab. Hierdurch entstecht auch eine Zunahme oder Abnahme des Zylinderinhalts der Pumpe 14 und somit eine Beschleunigung oder eine Verzögerung der Last 1.an acceleration or a deceleration is experienced, which is described in Pig.2 corresponds to the curved sections of the curve T, this takes Signal at the output of the differential transformer 6 to or from. This also results in an increase or decrease in the cylinder content of the pump 14 and thus an acceleration or a Deceleration of the load 1.

Wenn der Nocken 18 und die Rolle 33 stehenWhen the cam 18 and the roller 33 are at a standstill

bleiben, nimmt infolge der Abnahme des gegenseitigen Abstands zwischen der Wicklung 6b_ und dem Kern 6a das aus dem Differentialtransformator 6 kommende Signal allmählich ab. Die Förderleistung der Servopumpe 14 nimmt ebenfalls gleichmässig ab unä wird zu null, wenn die Wicklung 6b gegenüber dem Kern 6a_ wieder die ursprüngliche Stellung eingenommen hat.remain, due to the decrease in the mutual distance between the winding 6b_ and the core 6a, the signal coming from the differential transformer 6 gradually decreases. The capacity the servo pump 14 also decreases evenly to zero when the winding 6b against the core 6a_ again the has taken up its original position.

Die obige Vorrichtung zum Antrieb des passivenThe above device for driving the passive

209822/0605209822/0605

- 10 - 3675-71- 10 - 3675-71

Elements 1 gestattet also, dieses mit grosser..Genauigkeit,anzuhalten und ihm ein Bewegungsgesetz mit Beschleunigungen, zm „-y-·.,■■: erteilen, welche kleiner als ein gegebener Wert sind, z.B. kleiner als die Erdbeschleunigung. .Element 1 thus allows this to be stopped with great precision and a law of motion with accelerations, zm "-y- ·., ■■: which are smaller than a given value, e.g. smaller than the acceleration due to gravity. .

Die Benutzung eines hydraulischen Motors 13Using a hydraulic motor 13

ist infolge der geringen Trägheit eines derartigen Motors vorteilhaft. Die Steuerung der Strömungsmenge des den Motor speisenden Druckmittels hat einen besseren Wirkungsgrad, wenn sie durch die Servopumpe 14 erfolgt. Diese Steuerung kann jedoch auch unmittelbar durch ein Servoventil erfolgen, insbesondere bei kleinen Leistungen.is advantageous due to the low inertia of such a motor. The control of the flow rate of the pressure medium feeding the engine has a better efficiency when it is through the servo pump 14 takes place. However, this control can also be done directly by a servo valve, especially with small ones Services.

W" Es können verschiedene (nicht dargestellte) W " Different (not shown)

Sicherheitsvorrichtungen vorgesehen werden, z.B. eine Verzögerungsvorrichtung, welche den Druckanstieg der Druckmittelquelle 52 erst nach der Unterspannungssetzung der elektronischen Apparatur zulässt, oder eine Vorrichtung, welche fur den Flüssigkeitsdruck in den Anschlagarbeitszylindern lla und lib empfindlich ist und den Nocken 18 stillsetzt, wenn dieser Druck zu klein ist.Safety devices are provided, e.g. a delay device, which the pressure rise of the pressure medium source 52 only after the electronic equipment has been switched on allows, or a device which is sensitive to the fluid pressure in the stop working cylinders lla and lib is and the cam 18 stops when this pressure is too small.

Zur Festlegung der Begriffe sind nachstehendTo define the terms are below

Zahlenwerte für eine besondere Ausführung einer erfindungsgemässen Vorrichtung angegeben.Numerical values for a special embodiment of an inventive Device specified.

Gesamtmasse des passiven Elements: 5000 kg.Total mass of the passive element: 5000 kg.

Hub des passiven Elements: 3,8 mPassive element stroke: 3.8 m

b Zeit zum Durchlaufen des Hubes des passivenb Time to run through the stroke of the passive

Elements: 2,5 s.Elements: 2.5 s.

Genauigkeit der Stillsetzung: - 1 mmStopping accuracy: - 1 mm

Während des Hubes des passiven Elements hatHas during the stroke of the passive element

während der Beschleunigungsphase die Beschleunigung einen Mittβίο
wert von grössenordnungsmässig 3 m/s ·During the acceleration phase, the acceleration a message
value of the order of 3 m / s

Die grösste von dem passiven Element erreichte Geschwindigkeit beträgt 2,435 m/s.The highest speed reached by the passive element is 2.435 m / s.

Während der Verzögerungsphase erreicht dieDuring the delay phase, the

2 · Verzögerung einen Wert von grössenordnungsmässig 4,5 m/s .2 · Deceleration a value of the order of magnitude of 4.5 m / s.

Wie man sieht, sind die Beschleunigung undAs you can see, the acceleration and

die Verzögerung dem Absolutwert nach kleiner als die Erdbeschleunigung. the absolute value of the deceleration is less than the acceleration due to gravity.

Die (insbesondere von der Reibung herrühren-The (especially due to the friction-

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- 11 - . 3675-71- 11 -. 3675-71

den ) passiven Widerstände betragen grossenordnungsmassig 5000 Newton oder 500 däN. ' 'the) passive resistances are large 5000 Newtons or 500 Danish. ''

Die grösste Stillsetzstrecke bei grösster Geschwindigkeit beträgt grossenordnungsmassig 0,5 m»The largest shutdown distance at the largest Speed is on the order of 0.5 m »

209822/0605209822/0605

Claims (2)

- 12 - 3675-71- 12 - 3675-71 Pat ent a η s ρ r ü c h ePat ent a η s ρ r ü c h e (1)4 Vorrichtung zum Antrieb eines passiven(1) 4 device for driving a passive Elements gemäss einem bestimmten Bewegungsgesetz mit Antriebsmitteln zur Verschiebung des passiven Elements, Programmiermitteln zur Vorgabe eines theoretischen Bewegungsgesetzes des passiven Elements, Detektormitteln zur feststellung der theoretischen Bewegung sowie De te 3d; or mitteln zur Feststellung der wirkliehen Bewegung, Vergleichsmitteln, welche ein Signal liefern, welches von dem Unterschied zwischen den von den Detektormitteln fest— gestellten theoretischen bezw. wirklichen Bewegungen abhangt,, und fur dieses Signal empfindlichen Mitteln, welche· die Antriebsmittel so steuern, dass diese in einem solchen Sinn wirken, dass der festgestellte Unterschied zwischen den theoretischen und den wirklichen Bewegungen verringert wird,, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektormittel (.4» 5) zu einem einzigen Apparat (30) mit zwei mechanischen Gliedern (31» 32) zusammengefasst sind/ welche sich unter der Wirkung von hierfür vorgesehenen Verbindungsmitteln (33 - 38, 39) gemäss Bewegungsgesetzen bewegen, welche bis auf einen Faktor das theoretische bezw. wirkliche Bewegungsgesetz wiedergeben, und dass die Vergleichsmittel (6) unmittelbar für den Unterschied zwischen den diesbezüglichen. Stellungen der beiden mechanischen Glieder (31» 32) empfindlich sind und aus zwei starr an je einem der mechanischen Glieder (31, 32) befestigten Teilen (6a_, 6b_) bestehen·.Element according to a certain law of motion with drive means for moving the passive element, programming means for specifying a theoretical law of motion of the passive Elements, detector means for determining the theoretical Movement as well as de te 3d; or means of determining the real loan Movement, comparison means which provide a signal which of the difference between those determined by the detector means - provided theoretical respectively. depends on real movements, and means sensitive to this signal, which are the drive means control so that they act in such a way that the observed difference between the theoretical and the real movements is reduced, characterized by that the detector means (.4 »5) to a single apparatus (30) with two mechanical links (31 »32) are combined / which under the action of fasteners provided for this purpose (33 - 38, 39) move according to the laws of motion, which apart from one factor exceed the theoretical or real law of motion reproduce, and that the comparison means (6) directly for the difference between the relevant. Positions of the two mechanical links (31 »32) are sensitive and of two rigidly attached to one of the mechanical links (31, 32) Divide (6a_, 6b_) consist ·. 2)- Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Antrieb 2) - Device according to claim 1 for driving eines passiven Elements mit einer Translationsbewegungr dadurch gekennzeichnet, dass die beiden mechanischen Glieder (31, 32) eine Translationsbewegung gegeneinander ausführen.of a passive element with a translational movement r, characterized in that the two mechanical members (31, 32) execute a translational movement relative to one another. 3)- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eines der mechanischen Glieder durch eine Muffe (32) und das andere durch einen in dieser gleitenden Stab (31) gebildet wird..3) - Device according to claim 2, characterized in that that one of the mechanical links through a sleeve (32) and the other through a rod sliding in this (31) is formed .. 4)- Vorrichtung nach Anspruch 2. oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsmittel (6) durch einen Differentialtransformator gebildet werden, dessen Kern (6a) mit einem (31) der mechanischen Glieder und dessen Wicklung (6b_) mit dem anderen mechanischen Glied (32) fest verbunden ist^4) - Device according to claim 2 or 3, characterized in that the comparison means (6) by a Differential transformer are formed, whose core (6a) with one (31) of the mechanical links and its winding (6b_) with the other mechanical member (32) is firmly connected ^ 209822/0605209822/0605 - 1.3 - ■ 3S75-TL - 1.3 - ■ 3S75-TL 5')— Vorrichtung ,naeh einem der Ansprüche 5 ') - device, according to one of the claims 2 "bis 4-, dadurch gekennzeichnet·, dass die Programmiermittel durch einen unmittelbar -auf eines (31) räer ■mechanischen Glieder drückenden Jfoekea fl8) gsMldet .■werden, während d-as andere meeha-Glied' (32) dureh sin Inters et sningsgetrlebe (38-39) verwird., welsihesvöii .den Än1trieT3smi-t1;elJi (XQ-12-13) zwo. An-4es passiveai Elsmeaats '(3-.I ange^-rieiaeja -ntird,-X 2 "to 4, characterized in that the programming means by an immediately -on a (31) r OCE ■ mechanical members urging Jfoekea fl8) gsMldet. ■, while d-as other meeha gate '(32) dureh sin Inters et sningsgetrlebe (38-39) verwird., Welsihesvöii .den Än1trieT3smi-t1; elJi (XQ-12-13) zwo. An-4es passiveai Elsmeaats' (3-.I ange ^ -rieiaeja -ntird, - 6)— ToTideHrtimg nach Jnsprueh 3 έιΜ 5, dagelcennzeieluiet, dass äas Wnterse-tsningsgetrielae eine durcli die Antriebsmittel (10-12-13) in Umdrehung versetzte Sehnecke (39) nmfassi; , -welche einem an der Maffe (32) vorgesehenen finger (38) eins IlranslationsTDeTWegung in einer zu ihrer Achse parallelen Mchtung erteilt.6) - ToTideHrtimg after Jnsprueh 3 έιΜ 5, dagelcennzeieluiet, that äas Wnterse-tsningsgetrielae a durcli the drive means (10-12-13) rotated tendon (39) nmfassi; - Which one of the fingers (38) provided on the muff (32) has one IlranslationsTDeTWbewegung in one relative to its axis parallel authorization granted. 7)- Vorrichtung nach einem der Ansprüche7) - Device according to one of the claims 1 "bis 6, dadurch gekennzeichnet, dasa die Antriebsmittel zum Antrieb des passiven Elements (l) einen hydraulischen Motor (13) umfassen, welcher von einer Servopumpe (I4) gespeist wird, deren Förderleistung durch den Wert des von den Vergleichsmitteln (6) gelieferten Signals gesteuert wird»1 "to 6, characterized in that the drive means for Drive the passive element (l) comprise a hydraulic motor (13) which is fed by a servo pump (I4), their delivery rate by the value of the comparison means (6) delivered signal is controlled » 8)-· Vorrichtung nach einem der Ansprüche8) - · Device according to one of the claims 1 bis 7» gekennzeichnet durch Sicherheitsmittel, welche in Tätigkeit treten, wenn der gegenseitige Abstand der mechanischen Glieder (31> 32) einen bestimmten Wert erreicht.1 to 7 »characterized by safety devices that come into action when the mutual distance between the mechanical Members (31> 32) reached a certain value. 9)- Vorrichtung nach Anspruch 2, oder Anspruch 2 und einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel eine mechanisch mit dem passiven Element (l) verbundene Zahnstange (10) und ein Zahnrad (12) zum Antrieb derselben umfassen.9) - Device according to claim 2, or claim 2 and one of claims 3 to 8, characterized in that that the drive means a rack (10) mechanically connected to the passive element (l) and a gear (12) to drive the same include. 10)- Vorrichtung nach einem der Ansprüche10) - Device according to one of the claims 2 bis 9, gekennzeichnet durch hydraulische Arbeitszylinder (lla, lib), welche am Hubende des passiven Elements (l) als Anschläge dienen.2 to 9, characterized by hydraulic working cylinders (lla, lib), which at the end of the stroke of the passive element (l) as Attacks serve. 209822/0605209822/0605
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